[发明专利]一种带状金属层薄膜冲切装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属冲切装置及其方法，具体而言，尤其涉及带状金属层薄膜自动冲切装置及使用该装置冲切带状金属层薄膜形成金属图案产品的方法。

背景技术

金属为非弹性材料，常规情况下，普通金属的拉伸是会产生断裂或者其它永久性形变的，而在金属超薄状态(金属层的厚度在20nm-200nm之间)并处于蛇状构型的情况下，金属本身也是可以拉伸，并且拉伸后可以回到原始状态的，但这种厚度的金属，是非常脆弱和容易折断的，通过将薄膜作为金属的支撑材料，实现了金属在这种厚度下的稳定。同时，通过制备工艺使得金属薄膜成为各种需要的图案，可以作为柔软的、可拉伸的、折叠的超薄电路，此电路可应用于制作功能性电子皮肤。

一方面，传统金属图案制备工艺使用的是化学方法-光蚀刻微影(photolithography)，需多次转印总计约20多步凑。其中至少4步无法适用工业化卷轴转印(rolltoroll)。该工艺每组贴片(至多6片)需2个熟练工耗2日，且产率不足80％。这种工艺效率低下，价格昂贵，产率低，并且不适用工业大量生产。

另一方面，由于金属层薄膜比较薄且质地柔软，如采用现有冲压技术中凸模配合通孔的内周冲孔剪切方式生产金属图案产品，容易在冲头与通孔剪切金属层薄膜时，瞬间产生的冲击压力，造成柔性薄膜表面拉伸超过其断裂拉力，从而破坏金属层薄膜；而传统的冲头冲切底层材料的方式，被冲切的废料或薄膜产品可能会在剪切后从冲头的刀口跳出或者吸附在冲头上，无法实现流水线的生产，并且加工后的金属层薄膜表面容易出现褶皱，从而造成板材的报废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带状金属层薄膜冲切装置，以解决上述的问题。本发明采用的技术方案是：

一种带状金属层薄膜冲切装置，其特征在于，包括基座、真空泵、移动部件、冲压部件、真空孔托板、动力轮盘、转动轮盘、压力轮盘，所述移动部件固定在基座的侧面，所述移动部件设置有移动动力和连接在所述移动动力上的移动导向杆，所述移动导向杆的另一端连接冲压部件，所述移动动力驱动所述冲压部件相对所述移动导向杆沿水平方向在冲压部分和粘贴部分之间移动；

所述冲压部件固定在基座的上端，所述冲压部件包括位于部件上方的冲压动力、连接所述冲压动力的冲压导向杆以及相对所述冲压导向杆可上下移动的真空孔凸模，所述真空孔凸模包括真空气孔、凸模气腔和凸模面板，所述真空气孔通过所述真空气管将所述凸模气腔连接到所述真空泵上，所述真空孔凸模的所述凸模面板上设置有刀模，所述刀模的封闭区域内表面上制作有第一吸附气孔，所述第一吸附气孔与所述凸模气腔接通；

所述真空孔托板位于所述真空孔凸模的正下方，其上具有与所述真空孔凸模相配合的凹模，所述真空孔托板表面的冲压部分和粘贴部分分别设置有定位滑槽，所述真空孔托板上表面制作有第二吸附气孔，所述第二吸附气孔与所述真空泵接通；

所述动力轮盘位于传送方向的下游端，所述压力轮盘位于所述动力轮盘的正上方，仅作用于粘贴部分的传送带，所述传送带由动力轮盘带动。所述转动轮盘位于传送方向的上游端并由传送带带动。

优选地，所述第一吸附气孔及所述第二吸附气孔分别至少为一个规则或不规则小孔，吸附气孔的孔径大小在3毫米内。

优选地，所述带状金属层薄膜包含上层的金属层以及下层的薄膜层，所述金属层的厚度在50nm-200nm之间，所述下层的薄膜以及新薄膜的厚度分别在0.05mm-0.3mm之间。

优选地，所述的带状金属层薄膜冲切装置还包括控制单元，所述控制单元控制所述的移动部件、冲压部件和真空泵，以及压缩空气转换开关，配合动作。

优选地，所述带状金属层薄膜由所述薄膜层通过真空热镀/真空电子镀/真空磁溅射工艺镀至所述金属层而形成，或者由所述金属层粘贴至所述薄膜层表面形成，形成后的所述带状金属层薄膜经过剪切后成为可再生产加工的带状。

本发明的还提供了一种带状金属层薄膜冲切方法，其步骤包括：

(1)所述冲压动力启动，驱动所述真空孔凸模通过所述冲压导向杆由初始垂直位置向下移动，将所述带状金属层薄膜冲压；

(2)所述真空泵启动，将所述真空孔凸模剪切下来的金属图案产品吸取在所述真空孔凸模表面，所述真空孔托板则同时将所述带状金属层薄膜和冲切后的废料吸附在所述真空孔托板上；

(3)所述移动动力启动，将吸附有所述金属图案产品的所述冲压部件由所述冲压部分移动到所述粘贴部分；